JP7485778B2 - Vacuum seal device and drive transmission device - Google Patents

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Description

本発明は、真空チャンバー内への大気の進入を抑制しつつ、真空チャンバーの外部から内部に回転動力を伝達する真空シール装置、及び、駆動伝達装置に関する。
本願は、2020年10月28日に日本に出願された特願2020-180316号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a vacuum seal device and a drive transmission device that transmit rotational power from the outside to the inside of a vacuum chamber while preventing the intrusion of atmospheric air into the vacuum chamber.
This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2020-180316, filed in Japan on October 28, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.

半導体ウエハや液晶基板等の製造工場では、パーティクルを嫌い、精巧な処理を必要とする。そのため、搬送ロボット等の作動部が真空チャンバー(内部を真空状態にした部屋)内に配置されることがある。作動部には、駆動伝達装置の回転動力が真空チャンバーの外部から伝達される。駆動伝達装置のうちモータ等の駆動装置は、真空チャンバーの外部に配置される。駆動伝達装置のうち回転伝達部材は、真空チャンバーの隔壁を貫通して、真空チャンバー内で作動部に連結される。真空チャンバーの隔壁の貫通孔と回転伝達部材との間の隙間を通して真空チャンバーの内部に大気が進入するのを規制するために、駆動伝達装置には真空シール装置が装備されている(例えば、特許文献1参照)。 In factories that manufacture semiconductor wafers and liquid crystal substrates, etc., particles are undesirable and precise processing is required. For this reason, the operating parts of transport robots and other devices are sometimes placed inside a vacuum chamber (a room with the inside kept in a vacuum state). The rotational power of a drive transmission device is transmitted to the operating parts from outside the vacuum chamber. A drive device such as a motor in the drive transmission device is placed outside the vacuum chamber. The rotation transmission member of the drive transmission device penetrates the partition of the vacuum chamber and is connected to the operating part inside the vacuum chamber. In order to prevent air from entering the inside of the vacuum chamber through the gap between the through hole in the partition of the vacuum chamber and the rotation transmission member, the drive transmission device is equipped with a vacuum seal device (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の真空シール装置は、ハウジングと、回転伝達部材と、直接接触式のシール部材と、を備えている。ハウジングは、真空チャンバーの内外(真空側と大気側)に跨って配置される。回転伝達部材は、ハウジングを貫通して大気側から真空側に回転動力を伝達する。シール部材は、回転伝達部材の外周面に滑り接触して、ハウジングと回転伝達部材の間を密閉する。ハウジングには、回転伝達部材の外周面と、シール部材の滑り接触部と、に大気側から臨むように冷却通路が形成されている。冷却通路には冷却空気や冷却液等の冷却流体が流される。The vacuum seal device described in Patent Document 1 comprises a housing, a rotation transmission member, and a direct contact type seal member. The housing is arranged straddling the inside and outside (vacuum side and atmosphere side) of the vacuum chamber. The rotation transmission member transmits rotational power from the atmosphere side to the vacuum side by penetrating the housing. The seal member makes sliding contact with the outer circumferential surface of the rotation transmission member to seal the space between the housing and the rotation transmission member. A cooling passage is formed in the housing so that it faces the outer circumferential surface of the rotation transmission member and the sliding contact portion of the seal member from the atmosphere side. A cooling fluid such as cooling air or cooling liquid flows through the cooling passage.

真空シール装置では、回転伝達部の駆動に伴い、ハウジングに取り付けられたシール部材が、回転伝達部材の外周面に滑り接触する。これにより、回転伝達部材とハウジングとの間を通して大気が真空チャンバー内に進入するのを規制できる。
シール部材は、回転伝達部材との滑り接触で発生する熱によって劣化する可能性がある。シール部材が劣化すると、シール部材のシール性能が低下する虞がある。このため、真空シール装置では、回転伝達部材の外周面とシール部材の滑り接触部とに冷却流体を流すことにより、発熱によるシール部材の劣化が未然に抑制される。
In the vacuum seal device, when the rotation transmission part is driven, the seal member attached to the housing slides in contact with the outer circumferential surface of the rotation transmission member, thereby preventing the atmosphere from entering the vacuum chamber through the gap between the rotation transmission member and the housing.
The seal member may be deteriorated by heat generated by sliding contact with the rotation transmission member. When the seal member is deteriorated, there is a risk that the sealing performance of the seal member may decrease. For this reason, in the vacuum seal device, a cooling fluid is passed between the outer peripheral surface of the rotation transmission member and the sliding contact portion of the seal member, thereby preventing deterioration of the seal member due to heat generation.

国際公開第2007/080986号International Publication No. 2007/080986

特許文献1に記載の真空シール装置は、ハウジングのうちの、大気側において回転伝達部材とシール部材の滑り接触部とに臨む位置に冷却流路が形成されている。このため、シール部材のうちの、真空側に配置される部分が冷却流体によって冷却されにくくなる。特に、ハウジングと回転伝達部材との間に、シール部材が軸方向に沿って複数段に配置される場合には、真空側に配置されるシール部材には冷却流体がまったく接触しなくなる。その結果、滑り接触による熱がシール部材の一部に滞留し易くなる。 In the vacuum seal device described in Patent Document 1, a cooling flow path is formed in a position on the atmospheric side of the housing facing the sliding contact portion of the rotation transmission member and the seal member. This makes it difficult for the part of the seal member that is arranged on the vacuum side to be cooled by the cooling fluid. In particular, when the seal members are arranged in multiple stages along the axial direction between the housing and the rotation transmission member, the cooling fluid does not come into contact at all with the seal member that is arranged on the vacuum side. As a result, heat due to sliding contact is likely to remain in part of the seal member.

本発明は、シール部材の大気側から真空側に跨る広い領域において、シール部材の熱を効率良く取り除くことができる真空シール装置、及び、駆動伝達装置を提供する。 The present invention provides a vacuum seal device and a drive transmission device that can efficiently remove heat from a sealing member over a wide area spanning from the atmosphere side to the vacuum side of the sealing member.

(1)本発明の一態様に係る真空シール装置は、真空チャンバーの内側である真空側と、前記真空チャンバーの外側である大気側とに跨って配置されるハウジングと、前記ハウジングを貫通するように配置され、中心軸線回りに回転することで前記大気側から前記真空側に回転動力を伝達する回転伝達部材と、前記回転伝達部材の外周面に滑り接触するように配置され、前記ハウジングと前記回転伝達部材との間を密閉するシール部材と、を備え、前記ハウジングは、前記シール部材を支持するシール支持部を備え、前記ハウジングのうち、前記シール支持部に対して径方向外側に位置する領域には、冷却流体が流れる外側冷却通路が形成され、前記ハウジングには、内部に冷却流体が流れる内側冷却通路が設けられ、前記内側冷却通路は、前記シール部材のうち前記回転伝達部材に接触する滑り接触部と、前記回転伝達部材と、に対して前記大気側から臨んでいる。 (1) A vacuum seal device according to one aspect of the present invention comprises a housing arranged to straddle a vacuum side, which is the inside of a vacuum chamber, and an atmosphere side, which is the outside of the vacuum chamber; a rotation transmission member arranged to penetrate the housing and rotate about a central axis to transmit rotational power from the atmosphere side to the vacuum side; and a seal member arranged in sliding contact with an outer peripheral surface of the rotation transmission member to seal between the housing and the rotation transmission member, wherein the housing has a seal support portion that supports the seal member, an outer cooling passage through which a cooling fluid flows is formed in an area of the housing that is located radially outward from the seal support portion , and the housing is provided with an inner cooling passage through which a cooling fluid flows, and the inner cooling passage faces the sliding contact portion of the seal member that contacts the rotation transmission member and the rotation transmission member from the atmosphere side.

上記の構成により、大気側から回転動力を入力された回転伝達部材は、真空チャンバー内において、必要部位に回転動力を伝達する。このとき、ハウジングと回転伝達部材の間はシール部材によって密閉状態を維持される。ハウジングのシール支持部の径方向外側領域は外側冷却通路を流れる冷却流体によって冷却される。このため、シール部材の真空側の基部に滞留し易い摩擦熱を、外側冷却流路を流れる冷却流体によって取り除くことができる。 With the above configuration, the rotational transmission member receives rotational power from the atmospheric side and transmits the rotational power to the required parts within the vacuum chamber. At this time, a sealed state is maintained between the housing and the rotational transmission member by the seal member. The radially outer area of the seal support part of the housing is cooled by the cooling fluid flowing through the outer cooling passage. Therefore, frictional heat that tends to accumulate at the base of the vacuum side of the seal member can be removed by the cooling fluid flowing through the outer cooling passage.

)前記外側冷却通路には、前記冷却流体として液体が導入され、前記内側冷却通路には、前記冷却流体として気体が導入されるようにしても良い。 ( 2 ) A liquid may be introduced as the cooling fluid into the outer cooling passage, and a gas may be introduced as the cooling fluid into the inner cooling passage.

)前記シール部材は、前記ハウジングと前記回転伝達部材の間に、当該回転伝達部材の軸方向に沿って複数個配置されるようにしても良い。 ( 3 ) The seal member may be arranged in a plurality of pieces along the axial direction of the rotation transmission member between the housing and the rotation transmission member.

)前記シール部材は、前記シール支持部に固定される基部と、前記基部から径方向内側に向かって延びるとともに、前記回転伝達部材の外周面に滑り接触する環状のシール部と、前記シール部から前記基部に跨るように埋め込まれた芯金と、を備えているようにしても良い。 ( 4 ) The seal member may include a base portion fixed to the seal support portion, an annular seal portion extending radially inward from the base portion and in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotation transmission member, and a core metal embedded so as to straddle from the seal portion to the base.

)前記芯金は、前記ハウジングに接触させるようにしても良い。 ( 5 ) The core metal may be in contact with the housing.

)前記シール支持部は、前記回転伝達部材の外周面に向かい合う内周壁と、前記内周壁の軸方向の一端部から径方向内側に向かって延びる端部壁と、を有し、前記芯金は、前記端部壁に接触しているようにしても良い。 ( 6 ) The seal support portion may have an inner circumferential wall facing an outer circumferential surface of the rotation transmission member, and an end wall extending radially inward from one axial end of the inner circumferential wall, and the core metal may be in contact with the end wall.

)前記ハウジングは、軸方向の一端側に開口する凹溝を有する第1ハウジングと、前記凹溝の開口を閉塞して、前記凹溝とともに前記外側冷却通路を構成する第2ハウジングと、を備え、前記第2ハウジングは、前記内側冷却通路の一部を構成する周壁と、前記周壁の一端部に設けられ、かつ、前記凹溝を形成する内面のうち少なくとも径方向内側に位置する面に対して密に嵌め込まれる突起部と、を備えているようにしても良い。 ( 7 ) The housing may include a first housing having a groove opening to one end side in the axial direction, and a second housing closing the opening of the groove and constituting the outer cooling passage together with the groove, and the second housing may include a peripheral wall constituting a part of the inner cooling passage, and a protrusion provided at one end of the peripheral wall and tightly fitted into at least a radially inner surface of the inner surface forming the groove.

)本発明の一態様に係る駆動伝達装置は、真空チャンバーの外側である大気側に配置された駆動装置と、前記真空チャンバーの内部である真空側に配置された被駆動部に対して前記駆動装置の動力を伝達するとともに、前記真空チャンバーへの大気の進入を規制する真空シール装置と、を備え、前記真空シール装置は、前記真空チャンバーの前記真空側と前記大気側とに跨って配置されるハウジングと、前記ハウジングを貫通するように配置され、中心軸線回りに回転することで前記駆動装置から前記被駆動部に回転動力を伝達する回転伝達部材と、前記回転伝達部材の外周面に滑り接触するように配置され、前記ハウジングと前記回転伝達部材の間を密閉するシール部材と、を備え、前記ハウジングは、前記シール部材を支持するシール支持部を備え、前記ハウジングのうち、前記シール支持部に対して径方向外側に位置する領域には、冷却流体が流れる外側冷却通路が形成され、前記ハウジングには、内部に冷却流体が流れる内側冷却通路が設けられ、前記内側冷却通路は、前記シール部材のうち前記回転伝達部材に接触する滑り接触部と、前記回転伝達部材と、に対して前記大気側から臨んでいる。 ( 8 ) A drive transmission device according to one aspect of the present invention comprises a drive unit arranged on the atmosphere side outside a vacuum chamber, and a vacuum seal device that transmits power of the drive unit to a driven part arranged on the vacuum side inside the vacuum chamber and regulates the ingress of atmosphere into the vacuum chamber, the vacuum seal device comprising: a housing arranged across the vacuum side and the atmosphere side of the vacuum chamber; a rotation transmission member arranged to penetrate the housing and rotate around a central axis to transmit rotational power from the drive unit to the driven part; and a seal member arranged in sliding contact with an outer peripheral surface of the rotation transmission member and sealingly sealing between the housing and the rotation transmission member, the housing having a seal support part that supports the seal member, an outer cooling passage through which a cooling fluid flows is formed in an area of the housing located radially outward from the seal support part , and the housing has an inner cooling passage through which a cooling fluid flows, the inner cooling passage facing the sliding contact part of the seal member that contacts the rotation transmission member and the rotation transmission member from the atmosphere side.

上述の真空シール装置は、ハウジングのシール支持部の径方向外側領域に設けられた外側冷却通路を冷却流体が流れる。そのため、シール部材の大気側から真空側に跨る広い領域において、シール部材の熱が効率良く取り除かれる。したがって、上述の真空シール装置を採用した場合には、シール部材のシール性能が長期亘って良好に維持される。In the above-mentioned vacuum seal device, a cooling fluid flows through an outer cooling passage provided in the radially outer region of the seal support part of the housing. This allows heat from the seal member to be efficiently removed over a wide region spanning from the atmospheric side to the vacuum side of the seal member. Therefore, when the above-mentioned vacuum seal device is used, the sealing performance of the seal member is maintained well for a long period of time.

上述の駆動伝達装置は、真空シール装置によってシール部材の大気側から真空側に跨る広い領域において、シール部材の熱を効率良く取り除くことができる。そのため、シール部材のシール性能を長期亘って良好に維持しつつ、駆動装置の動力を真空チャンバー内の被駆動部に伝達できる。The above-mentioned drive transmission device can efficiently remove heat from the sealing member over a wide area spanning from the atmospheric side to the vacuum side of the sealing member using the vacuum seal device. This allows the power of the drive device to be transmitted to the driven part in the vacuum chamber while maintaining good sealing performance of the sealing member for a long period of time.

実施形態の真空シール装置を採用した駆動伝達装置の部分断面側面である。1 is a partial cross-sectional side view of a drive transmission device that employs a vacuum seal device according to an embodiment. 図1の一部を拡大した拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion of FIG. 1 . 実施形態の真空シール装置の図2のIII-III線に沿う断面図である。3 is a cross-sectional view of the vacuum seal device of the embodiment taken along line III-III in FIG. 2. 図2のIV部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of part IV in FIG. 2 .

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態の真空シール装置10を採用した駆動伝達装置1の部分断面側面図である。
駆動伝達装置1は、真空チャンバー2(真空状態にされた部屋)の内外を仕切る隔壁3の一部に取り付けられている。真空チャンバー2の内部には、図示しない作動装置(搬送ロボット等)が設置されている。駆動伝達装置1の動力(回転力)は、真空チャンバー2の内部において、作動装置の被駆動部に伝達される。作動装置は、駆動伝達装置1から動力を受けて真空チャンバー2内で動作部(アーム部等)を作動させる。
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a drive transmission device 1 that employs a vacuum seal device 10 according to an embodiment.
The drive transmission device 1 is attached to a part of a partition wall 3 that separates the inside and outside of a vacuum chamber 2 (a room that is kept in a vacuum state). An actuator (transport robot, etc.) (not shown) is installed inside the vacuum chamber 2. The power (rotational force) of the drive transmission device 1 is transmitted to a driven part of the actuator inside the vacuum chamber 2. The actuator receives power from the drive transmission device 1 and operates a moving part (an arm part, etc.) inside the vacuum chamber 2.

駆動伝達装置1は、駆動装置4と、真空シール装置10と、を備えている。駆動装置4は、大気側(真空チャンバー2の外部)に配置されている。真空シール装置10は、真空チャンバー2への大気の進入を規制しつつ駆動装置4の動力を真空チャンバー2内の作動装置(被駆動部)に伝達する。The drive transmission device 1 comprises a drive unit 4 and a vacuum seal device 10. The drive unit 4 is arranged on the atmospheric side (outside the vacuum chamber 2). The vacuum seal device 10 transmits the power of the drive unit 4 to an operating device (driven part) within the vacuum chamber 2 while restricting the ingress of atmospheric air into the vacuum chamber 2.

駆動装置4は、回転駆動力を発生する電動式のモータ5と、モータ5の回転力を所定の減速比に減速して出力軸6aから出力する減速機6と、を備えている。図中のo1は、出力軸6aの中心軸線である。
以下の説明では、中心軸線o1に沿う方向を「軸方向」と称し、中心軸線o1と直交する方向を「径方向」と称する。軸方向のうちの隔壁3に対して大気側を「軸方向外側」と称し、その逆側を「軸方向内側」と称する。径方向のうちの中心軸線o1に向かう側を「径方向内側」と称し、その逆側を「径方向外側」と称する。
The drive device 4 includes an electric motor 5 that generates a rotational driving force, and a reducer 6 that reduces the rotational force of the motor 5 to a predetermined reduction ratio and outputs it from an output shaft 6a. In the figure, o1 is the central axis of the output shaft 6a.
In the following description, the direction along the central axis o1 is referred to as the "axial direction," and the direction perpendicular to the central axis o1 is referred to as the "radial direction." The atmospheric side of the partition wall 3 in the axial direction is referred to as the "axial outer side," and the opposite side is referred to as the "axial inner side." The radial side toward the central axis o1 is referred to as the "radial inner side," and the opposite side is referred to as the "radial outer side."

本実施形態では、モータ5と減速機6によって駆動装置4が構成されているが、駆動装置4はモータ5のみによって構成するようにしても良い。モータ5は、電動式に限定されるものではなく、空圧式や液圧式のモータであっても良い。In this embodiment, the drive device 4 is composed of the motor 5 and the reducer 6, but the drive device 4 may be composed of only the motor 5. The motor 5 is not limited to an electric type, and may be a pneumatic or hydraulic motor.

図2は、図1の真空シール装置10部分を拡大して示した断面図である。図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。
真空シール装置10は、略筒状のハウジング11と、回転伝達部材12と、シール部材13と、を備えている。ハウジング11は、真空チャンバー2の内外(真空側と大気側)に跨って配置される。回転伝達部材12は、ハウジング11を軸方向に貫通して大気側(真空チャンバー2の外側)から真空側(真空チャンバー2の内側)に回転動力を伝達する。シール部材13は、ハウジング11と回転伝達部材12の間を密閉する。
Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vacuum seal device 10 in Fig. 1. Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Fig. 2.
The vacuum seal device 10 comprises a substantially cylindrical housing 11, a rotation transmission member 12, and a seal member 13. The housing 11 is disposed straddling the inside and outside (vacuum side and atmosphere side) of the vacuum chamber 2. The rotation transmission member 12 passes through the housing 11 in the axial direction to transmit rotational power from the atmosphere side (outside of the vacuum chamber 2) to the vacuum side (inside of the vacuum chamber 2). The seal member 13 seals the gap between the housing 11 and the rotation transmission member 12.

ハウジング11は、隔壁3の一部を貫通した状態で隔壁3に固定される第1ハウジング11Aと、第1ハウジング11Aの軸方向外側の端部に一体に結合された第2ハウジング11Bと、を備えている。第1ハウジング11Aと第2ハウジング11Bは金属材料によって形成されている。The housing 11 includes a first housing 11A that is fixed to the bulkhead 3 while penetrating a portion of the bulkhead 3, and a second housing 11B that is integrally joined to the axially outer end of the first housing 11A. The first housing 11A and the second housing 11B are made of a metal material.

第1ハウジング11Aは、隔壁3の貫通孔3a(図1参照)に嵌め込まれた孔あき円板状のベース壁14と、ベース壁14から軸方向外側に突出する筒状壁15と、を有する。ベース壁14と隔壁3の貫通孔3aの間はシール部材90(図1参照)によって密閉されている。第1ハウジング11Aにおける径方向の中央領域には、ベース壁14と筒状壁15とを軸方向に貫通する貫通孔16が形成されている。貫通孔16の軸方向中央領域16cは、貫通孔16の軸方向内側領域(真空チャンバー2側の領域)よりも内径が縮小して形成されている。貫通孔16の軸方向外側領域は、軸方向中央領域16cに対して内径が段差状に拡大して形成されている。貫通孔16の軸方向外側領域は、シール部材13を支持するシール支持部17とされている。The first housing 11A has a perforated disk-shaped base wall 14 fitted into the through hole 3a (see FIG. 1) of the partition wall 3, and a cylindrical wall 15 protruding axially outward from the base wall 14. The space between the base wall 14 and the through hole 3a of the partition wall 3 is sealed by a seal member 90 (see FIG. 1). A through hole 16 is formed in the radial center region of the first housing 11A, penetrating the base wall 14 and the cylindrical wall 15 in the axial direction. The axial center region 16c of the through hole 16 is formed with a smaller inner diameter than the axial inner region (region on the vacuum chamber 2 side) of the through hole 16. The axial outer region of the through hole 16 is formed with an inner diameter expanded in a stepped manner relative to the axial center region 16c. The axial outer region of the through hole 16 is formed as a seal support portion 17 that supports the seal member 13.

第1ハウジング11Aには、凹溝18が形成されている。凹溝18は、第1ハウジング11Aのうち、シール支持部17の径方向外側の領域に配置されている。凹溝18は、正面視が略C字状に形成されている。凹溝18は、筒状壁15の軸方向外側の端面(軸方向の一端側)に開口している。凹溝18は、シール支持部17の形成領域よりも軸方向に深く、かつ充分な径方向高さ(シール部材13の径方向高さよりも充分に高い径方向高さ)に形成されている。凹溝18は、第2ハウジング11Bの軸方向内側の端部によって閉塞される。凹溝18と第2ハウジング11Bの端部によって囲まれた空間部は、外側冷却通路19を構成している。外側冷却通路19の内部には、冷却流体として冷却液(液体)が導入される。
凹溝18の周方向の両端部は、図3に示すように、仕切壁76によって仕切られている。仕切壁76の軸方向外側の端部には、溝(不図示)が形成されている。溝は、凹溝18を形成する内面のうち径方向内側に位置する周面を環状に繋ぐ(凹溝18のうち仕切壁76によって分断された部分を周方向で繋ぐ。)。
A groove 18 is formed in the first housing 11A. The groove 18 is disposed in a region of the first housing 11A that is radially outside the seal support portion 17. The groove 18 is formed in a substantially C-shape in front view. The groove 18 opens to an end face (one end side in the axial direction) on the axially outer side of the cylindrical wall 15. The groove 18 is formed axially deeper than the region where the seal support portion 17 is formed, and at a sufficient radial height (a radial height sufficiently higher than the radial height of the seal member 13). The groove 18 is closed by an end portion on the axially inner side of the second housing 11B. A space portion surrounded by the groove 18 and the end portion of the second housing 11B constitutes an outer cooling passage 19. A cooling liquid (liquid) is introduced into the outer cooling passage 19 as a cooling fluid.
3, both circumferential ends of the groove 18 are partitioned by a partition wall 76. A groove (not shown) is formed in the axially outer end of the partition wall 76. The groove annularly connects the circumferential surfaces located on the radially inner side of the inner surfaces forming the groove 18 (connecting in the circumferential direction the portions of the groove 18 divided by the partition wall 76).

外側冷却通路19は、図3に示すように、略C字形状に形成されている。外側冷却通路19における周方向の一端部には、導入孔20aが設けられている。外側冷却通路19における周方向の他端部には、排出孔20bが設けられている。導入孔20aと排出孔20bは、筒状壁15を径方向に貫通している。導入孔20aには、冷却液の冷却配管が接続される。排出孔20bには、冷却液の排出配管が接続される。導入孔20aと排出孔20bは、筒状壁15の外周面上において、周方向で近接した位置に配置されている。このため、供給配管と排出配管とが、筒状壁15の外周面上の一箇所に集約される。 As shown in FIG. 3, the outer cooling passage 19 is formed in a substantially C-shape. An inlet hole 20a is provided at one circumferential end of the outer cooling passage 19. An outlet hole 20b is provided at the other circumferential end of the outer cooling passage 19. The inlet hole 20a and the outlet hole 20b penetrate the cylindrical wall 15 in the radial direction. A cooling pipe for the cooling liquid is connected to the inlet hole 20a. A discharge pipe for the cooling liquid is connected to the discharge hole 20b. The inlet hole 20a and the outlet hole 20b are arranged at positions close to each other in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the cylindrical wall 15. Therefore, the supply pipe and the discharge pipe are concentrated at one location on the outer peripheral surface of the cylindrical wall 15.

第2ハウジング11Bは、図2に示すように、円筒状の周壁21と、筒状壁15の端部に結合される端部結合部22と、を有する。As shown in FIG. 2, the second housing 11B has a cylindrical peripheral wall 21 and an end connection portion 22 that is connected to the end of the tubular wall 15.

端部結合部22は、周壁21の軸方向内側の端部に一体に形成されている。端部結合部22は、接合フランジ23と、閉塞部24と、を有する。接合フランジ23は、筒状壁15の端面に突き当てられた状態で、筒状壁15にボルト締結されている。閉塞部24は、円環状に形成されている。閉塞部24は、凹溝18の開口を閉塞する。閉塞部24の内周縁部には、正面視が円環状の突起部25が一体に形成されている。突起部25は、閉塞部24から軸方向内側に向かって突出している。突起部25は、凹溝18を形成する内面のうち径方向内側に位置する周面と溝とに跨って密に嵌め込まれる。凹溝18の開口は端部結合部22によって閉塞されている。図2中の符号91は、凹溝18の径方向内側位置と外側位置とで第1ハウジング11Aと第2ハウジング11Bの間を密閉するシール部材である。The end joint 22 is integrally formed at the axially inner end of the peripheral wall 21. The end joint 22 has a joint flange 23 and a blocking portion 24. The joint flange 23 is bolted to the cylindrical wall 15 while being abutted against the end face of the cylindrical wall 15. The blocking portion 24 is formed in an annular shape. The blocking portion 24 blocks the opening of the recessed groove 18. A protrusion 25 having an annular shape in a front view is integrally formed on the inner peripheral edge of the blocking portion 24. The protrusion 25 protrudes from the blocking portion 24 toward the axially inner side. The protrusion 25 is tightly fitted across the peripheral surface and the groove located radially inner among the inner surfaces forming the recessed groove 18. The opening of the recessed groove 18 is blocked by the end joint 22. Reference numeral 91 in FIG. 2 denotes a seal member that seals between the first housing 11A and the second housing 11B at the radially inner position and the outer position of the recessed groove 18.

周壁21の内側には、減速機6のケースが嵌め込まれている。第2ハウジング11Bは、減速機6に固定されている。周壁21の内側の空間部は、シール部材13の滑り接触部に臨む内側冷却通路26を構成している。内側冷却通路26は、軸方向外側が減速機6によって閉塞されている。内側冷却通路26には冷却流体として冷却気体(例えば、冷却空気)が導入される。周壁21の円周方向に離間した二位置には、内側冷却通路26に冷却気体を導入するための導入孔27aと、内側冷却通路26から冷却気体を排出するための排出孔27bと、が形成されている。The case of the reducer 6 is fitted inside the peripheral wall 21. The second housing 11B is fixed to the reducer 6. The space inside the peripheral wall 21 constitutes an inner cooling passage 26 facing the sliding contact portion of the seal member 13. The inner cooling passage 26 is blocked on the axially outer side by the reducer 6. A cooling gas (e.g., cooling air) is introduced into the inner cooling passage 26 as a cooling fluid. An inlet hole 27a for introducing the cooling gas into the inner cooling passage 26 and an outlet hole 27b for discharging the cooling gas from the inner cooling passage 26 are formed at two positions spaced apart in the circumferential direction of the peripheral wall 21.

導入孔27aと排出孔27bは、周壁21の円周上のほぼ180°離間した位置に形成されている。外側冷却通路19と同様に、内側冷却通路26を正面視略C字状に形成しても良い。この場合、導入孔27aと排出孔27bは周壁21の円周上で近接した位置に形成される。これにより、冷却気体の供給配管と排出配管とが、周壁21の外周面上の一箇所に集約される。The inlet hole 27a and the outlet hole 27b are formed at positions spaced approximately 180° apart on the circumference of the peripheral wall 21. As with the outer cooling passage 19, the inner cooling passage 26 may be formed in a roughly C-shape when viewed from the front. In this case, the inlet hole 27a and the outlet hole 27b are formed at positions close to each other on the circumference of the peripheral wall 21. This allows the supply piping and exhaust piping for the cooling gas to be concentrated in one location on the outer circumferential surface of the peripheral wall 21.

回転伝達部材12は、有底円筒状の金属ブロックによって構成されている。回転伝達部材12には、減速機6の出力軸6aがキー28を介して結合される。回転伝達部材12は、中心軸線o1回りに出力軸6aと一体回転可能に構成されている。回転伝達部材12は、フランジ部30と、筒部31と、を有する。フランジ部30は、回転伝達部材12の底部側(軸方向内側)において、カップリング部材29に締結固定される。カップリング部材29は、真空チャンバー2内において、作動装置の被駆動部に連結される。筒部31は、フランジ部30の付根部から軸方向外側に向かって突出している。回転伝達部材12は、出力軸6aに結合された状態で、ハウジング11(第1ハウジング11A)の貫通孔16に挿入されている。筒部31の外周面は、貫通孔16の軸方向中央領域16cとシール支持部17とに径方向で向かい合っている。The rotation transmission member 12 is composed of a cylindrical metal block with a bottom. The output shaft 6a of the reducer 6 is coupled to the rotation transmission member 12 via a key 28. The rotation transmission member 12 is configured to be able to rotate integrally with the output shaft 6a around the central axis o1. The rotation transmission member 12 has a flange portion 30 and a tubular portion 31. The flange portion 30 is fastened and fixed to the coupling member 29 at the bottom side (axial inner side) of the rotation transmission member 12. The coupling member 29 is connected to the driven part of the actuator in the vacuum chamber 2. The tubular portion 31 protrudes from the root portion of the flange portion 30 toward the axial outer side. The rotation transmission member 12 is inserted into the through hole 16 of the housing 11 (first housing 11A) in a state where it is coupled to the output shaft 6a. The outer peripheral surface of the tubular portion 31 faces the axial center region 16c of the through hole 16 and the seal support portion 17 in the radial direction.

図4は、図2のIV部を拡大して示した断面図である。
図4に示すように、シール支持部17は、筒部31の外周面に径方向で向かい合う内周壁17aと、内周壁17aの軸方向内側の端部から径方向内側に延びる端部壁17bと、を有する。本実施形態では、シール支持部17には、二つのシール部材13が軸方向に並んで取り付けられている。シール部材13は、第1ハウジング11Aと筒部31の外周面との間を密閉する。二つのシール部材13は同一構造とされている。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the portion IV in FIG.
4, the seal support portion 17 has an inner peripheral wall 17a that faces the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31 in the radial direction, and an end wall 17b that extends radially inward from an axially inner end of the inner peripheral wall 17a. In this embodiment, two seal members 13 are attached to the seal support portion 17 side by side in the axial direction. The seal members 13 seal the gap between the first housing 11A and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31. The two seal members 13 have the same structure.

シール部材13は、筒状の基部13aと、環状のシール部13bと、ばね13cと、を備えている。基部13aは、内周壁17aの内側に嵌め込まれている。シール部13bは、基部13aの軸方向内側の端部から径方向内側に延びた後、軸方向外側に向かって延びている。シール部13bの内周面は、回転伝達部材12(筒部31)の外周面に滑り接触する。シール部13bのうち、回転伝達部材12の外周面に滑り接触する部分(以下、「滑り接触部」と称する。)は複数段の環状のリップ部によって構成されている。ばね部13cは、シール部13bのリップ部分を回転伝達部材12の外周面に押し付ける。The seal member 13 includes a cylindrical base 13a, an annular seal portion 13b, and a spring 13c. The base 13a is fitted inside the inner peripheral wall 17a. The seal portion 13b extends radially inward from the axially inner end of the base 13a, and then extends axially outward. The inner peripheral surface of the seal portion 13b is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12 (tubular portion 31). The portion of the seal portion 13b that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12 (hereinafter referred to as the "sliding contact portion") is composed of a multi-stage annular lip portion. The spring portion 13c presses the lip portion of the seal portion 13b against the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12.

シール部材13の基部13aとシール部13bの主要部はゴム状の弾性部材によって形成されている。弾性部材には、断面略L字状の芯金32(金属部材)が埋め込まれている。芯金32は、シール部13bから基部13aに跨るように延びている。芯金32のうちの径方向に沿って延びる部分は、軸方向内側において外部に露出している。The main parts of the base 13a and the seal portion 13b of the seal member 13 are formed from a rubber-like elastic material. A core metal 32 (metal member) with a generally L-shaped cross section is embedded in the elastic material. The core metal 32 extends from the seal portion 13b to the base portion 13a. The part of the core metal 32 that extends along the radial direction is exposed to the outside on the axially inner side.

二つのシール部材13のうち、軸方向内側に配置されるシール部材13は、芯金32の露出部分がシール支持部17(ハウジング11)の端部壁17bに当接している。軸方向内側に配置されるシール部材13は、滑り接触部で発生した熱を、芯金32と端部壁17bの直接接触部を通してシール支持部17の内周壁17aに伝達できる。軸方向内側に配置されるシール部材13には、第1ハウジング11Aの貫通孔16と回転伝達部材12の外周面との間の隙間を通して、真空チャンバー2内の真空圧が作用する。Of the two seal members 13, the seal member 13 located on the axially inner side has the exposed portion of the core metal 32 abutting against the end wall 17b of the seal support part 17 (housing 11). The seal member 13 located on the axially inner side can transfer heat generated at the sliding contact part to the inner peripheral wall 17a of the seal support part 17 through the direct contact part between the core metal 32 and the end wall 17b. The vacuum pressure in the vacuum chamber 2 acts on the seal member 13 located on the axially inner side through the gap between the through hole 16 of the first housing 11A and the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12.

二つのシール部材13のうち、軸方向外側に配置されるシール部材13は、シール部13bの滑り接触部が回転伝達部材12(筒部31)の外周面とともに、内側冷却通路26内に臨んでいる。軸方向外側のシール部材13は、回転伝達部材12(筒部31)の外周面とともに内側冷却通路26内を流れる冷却気体によって冷却される。Of the two seal members 13, the seal member 13 arranged on the axially outer side faces the inner cooling passage 26 with the sliding contact portion of the seal portion 13b together with the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12 (cylindrical portion 31). The axially outer seal member 13 is cooled by the cooling gas flowing through the inner cooling passage 26 together with the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12 (cylindrical portion 31).

駆動伝達装置1は、以下のように作動する。
駆動装置4のモータ5が駆動すると、モータ5の回転が減速機6によって減速された後、出力軸6aから回転伝達部材12に伝達される。回転伝達部材12は、回転伝達部材12とハウジング11との間が二つのシール部材13によって密閉されつつ、中心軸線o1回りに回転する。回転伝達部材12の回転は、カップリング部材29を通しても真空チャンバー2内の作動装置に伝達される。
The drive transmission device 1 operates as follows.
When the motor 5 of the driving device 4 is driven, the rotation of the motor 5 is decelerated by the reducer 6 and then transmitted from the output shaft 6a to the rotation transmission member 12. The rotation transmission member 12 rotates about the central axis o1 while the space between the rotation transmission member 12 and the housing 11 is sealed by two seal members 13. The rotation of the rotation transmission member 12 is also transmitted to the operating device in the vacuum chamber 2 through a coupling member 29.

回転伝達部材12が回転する間、外側冷却通路19には冷却液が導入されるとともに、内側冷却通路26には冷却気体が導入される。これにより、シール支持部17は、シール支持部17の外周側において、外側冷却通路19内を流れる冷却液によって冷却される。軸方向内側のシール部材13の滑り接触部は、回転伝達部材12の外周面とともに内側冷却通路26を流れる冷却気体によって直接冷却される。したがって、回転伝達部材12の回転に伴ってシール部材13の滑り接触部で発生した摩擦熱は、外側冷却通路19を流れる冷却液や、内側冷却通路26を流れる冷却気体によって取り除かれる。While the rotation transmission member 12 rotates, cooling liquid is introduced into the outer cooling passage 19, and cooling gas is introduced into the inner cooling passage 26. As a result, the seal support portion 17 is cooled by the cooling liquid flowing in the outer cooling passage 19 on the outer peripheral side of the seal support portion 17. The sliding contact portion of the axially inner seal member 13 is directly cooled by the cooling gas flowing in the inner cooling passage 26 together with the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12. Therefore, frictional heat generated in the sliding contact portion of the seal member 13 as the rotation transmission member 12 rotates is removed by the cooling liquid flowing in the outer cooling passage 19 and the cooling gas flowing in the inner cooling passage 26.

以上のように、本実施形態の真空シール装置10は、シール支持部17の径方向外側領域に設けられた外側冷却通路19を冷却流体(冷却液)が流れる。そのため、シール部材13の大気側から真空側に跨る広い領域において、シール部材13の熱が効率良く取り除かれる。
したがって、本実施形態の真空シール装置10を採用した場合には、シール部材13のシール性能を長期亘って良好に維持できる。
As described above, in the vacuum seal device 10 of this embodiment, the cooling fluid (coolant) flows through the outer cooling passage 19 provided in the radially outer region of the seal support part 17. Therefore, heat of the seal member 13 is efficiently removed in a wide region spanning from the atmosphere side to the vacuum side of the seal member 13.
Therefore, when the vacuum seal device 10 of this embodiment is employed, the sealing performance of the seal member 13 can be maintained excellent for a long period of time.

本実施形態の真空シール装置10を採用した駆動伝達装置1は、シール部材13の熱を効率良く取り除くことができるため、シール部材13のシール性能を長期亘って良好に維持しつつ、駆動装置4の動力を真空チャンバー2内の作動装置(被駆動部)に伝達できる。The drive transmission device 1 employing the vacuum sealing device 10 of this embodiment can efficiently remove heat from the sealing member 13, and therefore can transmit the power of the drive device 4 to the operating device (driven part) in the vacuum chamber 2 while maintaining good sealing performance of the sealing member 13 for a long period of time.

本実施形態の真空シール装置10は、ハウジング11のうち、回転伝達部材12の外周面とシール部材13の滑り接触部とに臨む大気側の領域に、内側冷却通路26が設けられている。このため、発熱し易い滑り接触部の近傍を、内側冷却通路26を流れる冷却流体(冷却気体)によって効率良く冷却できる。
したがって、本実施形態の真空シール装置10は、シール部材13の大気側から真空側に跨る広い領域を、外側冷却通路19を流れる冷却流体によって冷却できる。シール装置10は、最も発熱の大きいシール部材13の滑り接触部の熱を、内側冷却通路26を流れる冷却流体によって直接効率良く取り除くことができる。
In the vacuum seal device 10 of this embodiment, an inner cooling passage 26 is provided in an atmospheric side region of the housing 11 facing the outer circumferential surface of the rotation transmission member 12 and the sliding contact portion of the seal member 13. Therefore, the vicinity of the sliding contact portion, which is prone to heat generation, can be efficiently cooled by the cooling fluid (cooling gas) flowing through the inner cooling passage 26.
Therefore, the vacuum seal device 10 of this embodiment can cool a wide area spanning from the atmosphere side to the vacuum side of the seal member 13 by the cooling fluid flowing through the outer cooling passage 19. The seal device 10 can directly and efficiently remove heat from the sliding contact portion of the seal member 13, which generates the most heat, by the cooling fluid flowing through the inner cooling passage 26.

本実施形態の真空シール装置10では、外側冷却通路19に冷却流体として冷却液が導入され、内側冷却通路26に冷却流体として冷却気体が導入される。このため、シール部材13の滑り接触部に直接臨まない外側冷却通路19では、吸熱対象からの吸熱効率の高い冷却液(液体)によってシール部材13の熱を効率良く取り除くことができる。シール部材13の滑り接触部に臨む内側冷却通路26では、流動に際して高圧になりにくい気体を導入することにより、滑り接触部の熱を効率良く取り除きつつも、シール部材13の不要な変形を抑制して滑り接触部から真空側への冷却流体の進入を抑制できる。In the vacuum seal device 10 of this embodiment, a cooling liquid is introduced as a cooling fluid into the outer cooling passage 19, and a cooling gas is introduced as a cooling fluid into the inner cooling passage 26. Therefore, in the outer cooling passage 19, which does not directly face the sliding contact portion of the seal member 13, the heat of the seal member 13 can be efficiently removed by the cooling liquid (liquid) that has a high heat absorption efficiency from the heat absorption target. In the inner cooling passage 26 facing the sliding contact portion of the seal member 13, by introducing a gas that is not likely to become high pressure when flowing, it is possible to efficiently remove the heat of the sliding contact portion while suppressing unnecessary deformation of the seal member 13 and suppressing the intrusion of the cooling fluid from the sliding contact portion to the vacuum side.

本実施形態の真空シール装置10は、ハウジング11のシール支持部17と回転伝達部材12の外周面の間にシール部材13が軸方向に沿って複数個配置されている。このため、本実施形態の真空シール装置10を採用した場合には、複数のシール部材13によって真空側への大気の流入をより確実に規制し、かつ、熱の滞留し易い軸方向内側のシール部材13を、外側冷却通路19を流れる冷却流体によって確実に冷却できる。In the vacuum seal device 10 of this embodiment, multiple seal members 13 are arranged along the axial direction between the seal support portion 17 of the housing 11 and the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12. Therefore, when the vacuum seal device 10 of this embodiment is adopted, the multiple seal members 13 more reliably restrict the inflow of air into the vacuum side, and the seal member 13 on the axial inner side, where heat is likely to accumulate, can be reliably cooled by the cooling fluid flowing through the outer cooling passage 19.

本実施形態の真空シール装置10で採用するシール部材13は、ハウジング11のシール支持部17に固定される基部13aと、基部13aから径方向内側に延びて回転伝達部材12の外周面に滑り接触する環状のシール部13bと、を備えている。基部13a及びシール部13bを構成するゴム状弾性部材には、シール部13bから基部13aに跨るように芯金32が埋め込まれている。このため、回転伝達部材12の外周面に滑り接触して発熱するシール部13bの熱を、金属製の芯金32を経由してハウジング11のシール支持部17に効率良く伝達できる。したがって、本実施形態の真空シール装置10を採用した場合には、シール部材13の滑り接触部で発生した熱を、外側冷却通路19を流れる冷却流体によって効率良く取り除くことができる。The seal member 13 used in the vacuum seal device 10 of this embodiment includes a base 13a fixed to the seal support portion 17 of the housing 11, and an annular seal portion 13b extending radially inward from the base 13a and slidingly contacting the outer circumferential surface of the rotation transmission member 12. A core metal 32 is embedded in the rubber-like elastic material constituting the base 13a and the seal portion 13b so as to straddle from the seal portion 13b to the base 13a. Therefore, the heat of the seal portion 13b, which generates heat by slidingly contacting the outer circumferential surface of the rotation transmission member 12, can be efficiently transferred to the seal support portion 17 of the housing 11 via the metal core metal 32. Therefore, when the vacuum seal device 10 of this embodiment is adopted, the heat generated at the sliding contact portion of the seal member 13 can be efficiently removed by the cooling fluid flowing through the outer cooling passage 19.

本実施形態の真空シール装置10では、シール部材13の金属製の芯金32がハウジング11に直接接触する構造とされている。そのため、シール部材13の滑り接触部で発生した熱をさらに効率良くシール支持部17に逃がすことができる。In the vacuum seal device 10 of this embodiment, the metal core 32 of the seal member 13 is in direct contact with the housing 11. This allows heat generated at the sliding contact portion of the seal member 13 to be dissipated to the seal support portion 17 more efficiently.

本実施形態の真空シール装置10は、端部壁17bにおける径方向内側の端部が回転伝達部材12の外周面に近接した位置に配置される。端部壁17bには、シール部材13の芯金32が面接触している。このため、シール部材13の滑り接触部で発生した熱をより効率良くシール支持部17に逃がすことができる。In the vacuum seal device 10 of this embodiment, the radially inner end of the end wall 17b is positioned close to the outer circumferential surface of the rotation transmission member 12. The core metal 32 of the seal member 13 is in surface contact with the end wall 17b. This allows heat generated at the sliding contact portion of the seal member 13 to be dissipated to the seal support portion 17 more efficiently.

本実施形態の真空シール装置10は、外側冷却通路19が第1ハウジング11Aの凹溝18と第2ハウジング11Bとに囲まれて構成されている。そのため、シール支持部17の径方向外側領域に配置される外側冷却通路19を切削加工等によって容易に、かつ精度良く形成できる。第2ハウジング11Bには、内側冷却通路26の一部を構成する周壁21に連続するように突起部25が形成されている。突起部25は、第1ハウジング11Aの凹溝18の径方向内側領域に密に嵌め込まれている。このため、外側冷却通路19と内側冷却通路26の間での冷却流体の漏れをより確実に規制できる。In the vacuum seal device 10 of this embodiment, the outer cooling passage 19 is surrounded by the groove 18 of the first housing 11A and the second housing 11B. Therefore, the outer cooling passage 19 arranged in the radial outer region of the seal support part 17 can be easily and accurately formed by cutting or the like. The second housing 11B is formed with a protrusion 25 so as to be continuous with the peripheral wall 21 that constitutes a part of the inner cooling passage 26. The protrusion 25 is tightly fitted into the radial inner region of the groove 18 of the first housing 11A. Therefore, leakage of the cooling fluid between the outer cooling passage 19 and the inner cooling passage 26 can be more reliably restricted.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
例えば、上記の実施形態では、ハウジング11のシール支持部17と回転伝達部材12の外周面の間に一対のシール部材13が配置されているが、シール部材13の数は二つに限らず、三つ以上であっても良い。
上記の実施形態では、外側冷却通路19に冷却流体として液体が導入され、内側冷却通路26に冷却流体として気体が導入される構成とされているが、両冷却通路に液体と気体のいずれか一方を導入するようにしても良い。外側冷却通路19に気体を導入し、内側冷却通路26に液体を導入するようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, a pair of seal members 13 are arranged between the seal support portion 17 of the housing 11 and the outer peripheral surface of the rotation transmission member 12, but the number of seal members 13 is not limited to two and may be three or more.
In the above embodiment, a liquid is introduced as a cooling fluid into the outer cooling passage 19, and a gas is introduced as a cooling fluid into the inner cooling passage 26, but either a liquid or a gas may be introduced into both cooling passages. Alternatively, a gas may be introduced into the outer cooling passage 19, and a liquid may be introduced into the inner cooling passage 26.

1…駆動伝達装置、2…真空チャンバー、3…隔壁、4…駆動装置、10…真空シール装置、11…ハウジング、11A…第1ハウジング、11B…第2ハウジング、12…回転伝達部材、13…シール部材、13a…基部、13b…シール部、17…シール支持部、17a…内周壁、17b…端部壁、18…凹溝、19…外側冷却通路、21…周壁、25…突起部、26…内側冷却通路。 1...drive transmission device, 2...vacuum chamber, 3...partition, 4...drive device, 10...vacuum seal device, 11...housing, 11A...first housing, 11B...second housing, 12...rotation transmission member, 13...sealing member, 13a...base, 13b...sealing portion, 17...seal support portion, 17a...inner circumferential wall, 17b...end wall, 18...groove, 19...outer cooling passage, 21...circumferential wall, 25...protrusion, 26...inner cooling passage.

Claims (8)

真空チャンバーの内側である真空側と、前記真空チャンバーの外側である大気側とに跨って配置されるハウジングと、
前記ハウジングを貫通するように配置され、中心軸線回りに回転することで前記大気側から前記真空側に回転動力を伝達する回転伝達部材と、
前記回転伝達部材の外周面に滑り接触するように配置され、前記ハウジングと前記回転伝達部材との間を密閉するシール部材と、を備え、
前記ハウジングは、前記シール部材を支持するシール支持部を備え、
前記ハウジングのうち、前記シール支持部に対して径方向外側に位置する領域には、冷却流体が流れる外側冷却通路が形成され
前記ハウジングには、内部に冷却流体が流れる内側冷却通路が設けられ、
前記内側冷却通路は、前記シール部材のうち前記回転伝達部材に接触する滑り接触部と、前記回転伝達部材と、に対して前記大気側から臨んでいる真空シール装置。
a housing arranged across a vacuum side, which is an inside of the vacuum chamber, and an atmosphere side, which is an outside of the vacuum chamber;
a rotation transmission member that is disposed to penetrate the housing and rotates about a central axis to transmit rotational power from the atmosphere side to the vacuum side;
a seal member that is disposed in sliding contact with an outer peripheral surface of the rotation transmission member and seals a gap between the housing and the rotation transmission member,
The housing includes a seal support portion that supports the seal member,
an outer cooling passage through which a cooling fluid flows is formed in a region of the housing that is located radially outward from the seal support portion ;
The housing has an inner cooling passage through which a cooling fluid flows,
The inner cooling passage faces the rotation transmission member and a sliding contact portion of the seal member that contacts the rotation transmission member from the atmosphere side .
前記外側冷却通路には、前記冷却流体として液体が導入され、
前記内側冷却通路には、前記冷却流体として気体が導入される請求項に記載の真空シール装置。
A liquid is introduced into the outer cooling passage as the cooling fluid,
2. The vacuum seal device according to claim 1 , wherein a gas is introduced into the inner cooling passage as the cooling fluid.
前記シール部材は、前記ハウジングと前記回転伝達部材との間に、当該回転伝達部材の軸方向に沿って複数個配置されている請求項1または2に記載の真空シール装置。 3. The vacuum seal device according to claim 1, wherein a plurality of the seal members are disposed between the housing and the rotation transmission member along the axial direction of the rotation transmission member. 前記シール部材は、
前記シール支持部に固定される基部と、
前記基部から径方向内側に向かって延びるとともに、前記回転伝達部材の外周面に滑り接触する環状のシール部と、前記シール部から前記基部に跨るように埋め込まれた芯金と、を備えている請求項1~3のいずれか1項に記載の真空シール装置。
The sealing member is
A base portion fixed to the seal support portion;
A vacuum seal device as described in any one of claims 1 to 3, comprising an annular seal portion extending radially inward from the base and in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotation transmission member, and a core metal embedded so as to span from the seal portion to the base.
前記芯金は、前記ハウジングに接触している請求項に記載の真空シール装置。 The vacuum seal device according to claim 4 , wherein the metal core is in contact with the housing. 前記シール支持部は、
前記回転伝達部材の外周面に向かい合う内周壁と、
前記内周壁の軸方向の一端部から径方向内側に向かって延びる端部壁と、を有し、
前記芯金は、前記端部壁に接触している請求項に記載の真空シール装置。
The seal support portion is
an inner circumferential wall facing an outer circumferential surface of the rotation transmission member;
an end wall extending radially inward from one axial end of the inner circumferential wall,
6. The vacuum seal device according to claim 5 , wherein the metal core is in contact with the end wall.
前記ハウジングは、
軸方向の一端側に開口する凹溝を有する第1ハウジングと、
前記凹溝の開口を閉塞して、前記凹溝とともに前記外側冷却通路を構成する第2ハウジングと、を備え、
前記第2ハウジングは、
前記内側冷却通路の一部を構成する周壁と、
前記周壁の一端部に設けられ、かつ、前記凹溝を形成する内面のうち少なくとも径方向内側に位置する面に対して密に嵌め込まれる突起部と、を備えている請求項1または2に記載の真空シール装置。
The housing includes:
a first housing having a recessed groove that opens to one end side in the axial direction;
a second housing that closes an opening of the recessed groove and constitutes the outer cooling passage together with the recessed groove,
The second housing includes:
A peripheral wall that constitutes a part of the inner cooling passage;
The vacuum seal device according to claim 1 or 2 , further comprising a protrusion provided at one end of the peripheral wall and tightly fitted into at least a radially inner surface of the inner surface forming the groove.
真空チャンバーの外側である大気側に配置された駆動装置と、
前記真空チャンバーの内部である真空側に配置された被駆動部に対して前記駆動装置の動力を伝達するとともに、前記真空チャンバーへの大気の進入を規制する真空シール装置と、を備え、
前記真空シール装置は、
前記真空チャンバーの前記真空側と前記大気側とに跨って配置されるハウジングと、
前記ハウジングを貫通するように配置され、中心軸線回りに回転することで前記駆動装置から前記被駆動部に回転動力を伝達する回転伝達部材と、
前記回転伝達部材の外周面に滑り接触するように配置され、前記ハウジングと前記回転伝達部材の間を密閉するシール部材と、を備え、
前記ハウジングは、前記シール部材を支持するシール支持部を備え、
前記ハウジングのうち、前記シール支持部に対して径方向外側に位置する領域には、冷却流体が流れる外側冷却通路が形成され
前記ハウジングには、内部に冷却流体が流れる内側冷却通路が設けられ、
前記内側冷却通路は、前記シール部材のうち前記回転伝達部材に接触する滑り接触部と、前記回転伝達部材と、に対して前記大気側から臨んでいる駆動伝達装置。
A drive unit disposed on the atmosphere side, that is, outside the vacuum chamber;
a vacuum seal device that transmits power of the drive device to a driven part disposed on the vacuum side inside the vacuum chamber and prevents air from entering the vacuum chamber,
The vacuum seal device is
a housing disposed across the vacuum side and the atmosphere side of the vacuum chamber;
a rotation transmission member that is disposed to penetrate the housing and rotates about a central axis to transmit rotational power from the driving device to the driven part;
a seal member that is disposed in sliding contact with an outer peripheral surface of the rotation transmission member and seals a gap between the housing and the rotation transmission member,
The housing includes a seal support portion that supports the seal member,
an outer cooling passage through which a cooling fluid flows is formed in a region of the housing that is located radially outward from the seal support portion ;
The housing has an inner cooling passage through which a cooling fluid flows,
The inner cooling passage faces the rotation transmission member and a sliding contact portion of the seal member that contacts the rotation transmission member from the atmosphere side .
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023173068A (en) * 2022-05-25 2023-12-07 ナブテスコ株式会社 Rotation introduction machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007080986A1 (en) 2006-01-13 2007-07-19 Nabtesco Corporation Drive apparatus for substrate transfer robot having coolant circulating passage
JP3217649U (en) 2018-06-12 2018-08-23 Nok株式会社 Universal joint seal
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5641054A (en) * 1992-07-07 1997-06-24 Ebara Corporation Magnetic levitation conveyor apparatus
JP2004084920A (en) * 2002-07-03 2004-03-18 Ts Corporation Vacuum gear device
US8293066B2 (en) * 2006-09-19 2012-10-23 Brooks Automation, Inc. Apparatus and methods for transporting and processing substrates
JP6307220B2 (en) * 2013-03-19 2018-04-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP6302758B2 (en) * 2014-06-10 2018-03-28 株式会社ディスコ Chuck table
CN106373907B (en) * 2015-07-22 2019-01-08 中微半导体设备(上海)有限公司 A kind of vacuum lock system and its processing method to substrate
KR102060400B1 (en) * 2018-02-13 2020-02-11 씰링크 주식회사 Linear movable rotary union

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007080986A1 (en) 2006-01-13 2007-07-19 Nabtesco Corporation Drive apparatus for substrate transfer robot having coolant circulating passage
JP3217649U (en) 2018-06-12 2018-08-23 Nok株式会社 Universal joint seal
JP2020144068A (en) 2019-03-08 2020-09-10 内山工業株式会社 Magnetic encoder and sealing device including the same

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